簡論基于故障樹分析的汽車空調(diào)系統(tǒng)故障診斷研究分析

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引言

隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的不斷進展和對汽車舒適性能要求的不斷提高，汽車空調(diào)系統(tǒng)功能也日趨完善系統(tǒng)，車載裝備率也越來越高。在汽車維護過程中，特別是夏季，汽車空調(diào)系統(tǒng)屬于高發(fā)故障。由于其結(jié)構(gòu)的封閉性與繁復(fù)性，使很多故障癥狀與緣由之間的關(guān)系極不明亮且錯綜繁復(fù)，導(dǎo)致修理人員不能實時對故障緣由做出科學(xué)的判斷。為了快速、精確地對汽車空調(diào)故障進行診斷，在對既往故障進行大量統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，引入故障樹分析法，為空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與修理提供了科學(xué)依據(jù)，為檢測、隔離及摒除故障提供指導(dǎo)。

1故障樹分析法

故障樹分析法(FTA)是對繁復(fù)系統(tǒng)進行牢靠性分析的有效工具，它將系統(tǒng)故障發(fā)生的故障事項從總體到部分、從系統(tǒng)到元件按樹狀進行逐級細化分析，以進一步判明基本故障，確定故障緣由，確定各故障緣由事項對故障癥狀發(fā)生的影響程度及結(jié)構(gòu)重要度。

故障樹分析法故障診斷步驟如下：

第一步，廣泛搜集實際故障診斷的第一手資料，分析、歸納并提煉出典型故障，建立故障癥狀與故障緣由集。

第二步，頂事項選擇。選好頂事項有利于使整個系統(tǒng)故障分析相互聯(lián)系起來。確定頂事項時應(yīng)找出全部故障模式，選擇對系統(tǒng)影響最大的故障模式作為頂事項，該事項需要能分解為假設(shè)干獨立事項以供分析。

第三步，故障樹的構(gòu)建。找出故障癥狀、故障緣由的層級關(guān)系，確定構(gòu)建連接事項與事項的規(guī)律結(jié)構(gòu)圖，即故障樹。把系統(tǒng)最不盼望發(fā)生的故障事項作為故障分析的目標(biāo)，即頂事項;然后找出徑直導(dǎo)致這一故障事項發(fā)生的全部緣由(包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等)即中間事項;一級一級地找尋，一貫追查到毋需再深究的基本領(lǐng)件，即底事項為止。建造故障樹的目的是通過建立故障樹透徹了解系統(tǒng)，找出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，以便改進設(shè)計，提高系統(tǒng)牢靠性、安全性和可修理性。

第四步，對故障樹進行分析。通過分析在于查找導(dǎo)致頂事項發(fā)生的全部可能的故障模式集合，援助分析人員發(fā)覺潛在的故障，可用于指導(dǎo)故障診斷，改進運用和修理方案。

2汽車空調(diào)故障診斷討論

2.1頂事項的選擇

對于在用汽車空調(diào)，不同汽車制造商都有著不同的'設(shè)計，但基本結(jié)構(gòu)及故障類型基本相同。汽車空調(diào)常見故障一般分為：電氣故障、機械故障、制冷劑和冷凍機油引起的故障。其表現(xiàn)為系統(tǒng)不制冷、制冷不足或產(chǎn)生異響，其中制冷不足是空調(diào)運用中最為典型的故障現(xiàn)象。

下面結(jié)合一輛2022款豐田凱美瑞轎車，應(yīng)用故障樹理論，以汽車空調(diào)制冷不足為頂事項進行故障診斷討論。

2.2故障樹的構(gòu)建

凡是引起風(fēng)量不足的一切因素，均可以導(dǎo)致系統(tǒng)制冷不足。當(dāng)風(fēng)量正常時，壓縮機運轉(zhuǎn)正常而系統(tǒng)高低壓側(cè)壓力不正常及壓縮機運轉(zhuǎn)不正常的全部因素也會引起制冷不足。

2.3對故障樹進行分析

故障樹分析是查找導(dǎo)致頂事項發(fā)生的緣由或緣由組合，識別導(dǎo)致頂事項的全部故障模式，即全部最小割集。最小割集指示了要清除頂事項(故障癥狀)最少應(yīng)當(dāng)留意到哪些底事項(故障緣由)?，F(xiàn)采納下行法求解汽車空調(diào)制冷不足故障樹的最小割集(*)，逐步自上而下寫出。

故該故障樹有35個最小割集，分別為{*1}、{*2}、{*3}、{*4}、{*5}、{*6}、{*7}、{*8}、{*9}、{*10}、{*11}、{*12}、{*13}、{*14}、{*15}、{*16}、{*17}、{*18}、{*19}、{*20}、{*21}、{*22}、{*23}、{*24}、{*25}、{*26}、{*27}、{*28}、{*29}、{*30}、{*31}、{*32}、{*33}、{*34}、{*35}。

2.4故障樹的排查與故障診斷

在實際空調(diào)制冷故障摒除中，為快速精確地確定故障源，提高排故效率，需綜合考慮實際修理閱歷、空調(diào)系統(tǒng)歷史故障數(shù)據(jù)、各個部件的牢靠性、空調(diào)電腦中故障代碼(自動空調(diào)中電腦有故障自診斷功能)和部件的修理方便性等信息。

在故障分析中，一般是由簡到繁、由易到難。

首先檢查電源、保險絲、開關(guān)、熱敏電阻和外部接線，經(jīng)檢查發(fā)覺電源工作正常，保險絲、開關(guān)、熱敏電阻和外部接線良好，即底事項{*8，*9，*10，*11，*12，*13，*15，*16，*21}可摒除。

接著，利用觀測法縮小診斷范圍：先檢查車廂密封是否良好，送氣管、吸氣口濾芯和冷凝器是否臟污或堵塞，蒸發(fā)器有無結(jié)霜;再察看感溫包安裝是否合適，壓縮機襯墊與閥門是否有損壞，壓縮機與電磁離合器運轉(zhuǎn)是否正常，有無松曠等。經(jīng)檢查，一切正常。故障緣由{*1，*2，*3，*4，*6，*7，*14，*22，*25，*28，*33，*34}可摒除。

至此，故障緣由縮小在{*5，*14，*17，*18，*19，*20，*23，*24，*26，*27，*29，*30，*31，*32，*35}中。

通過以上分析，可初步確定汽車空調(diào)制冷不足主要與制冷管道制冷循環(huán)流量的量有關(guān)，與貯液器、膨脹閥的性能有關(guān)。因此，為防止汽車空調(diào)制冷不足故障，應(yīng)加強對空調(diào)制冷系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)，管道不能涌現(xiàn)破損、臟堵等現(xiàn)象，尤其要特別重視貯液器、膨脹閥的設(shè)計、維護與運用。

3總結(jié)

本文運用故障樹分析法討論了2022款豐田凱美瑞轎車空調(diào)制冷系統(tǒng)。結(jié)果說明，故障樹分析法能夠形象、直觀地反映故障癥狀與故障緣由間的因果關(guān)系，為